KR101671454B1 - New renewable energy/ess based demand response management system and method using energy management gateway - Google Patents
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Abstract
본 발명은 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 신재생에너지 및 ESS(Energy Storage System) 중 적어도 하나가 설치된 복수의 수용가와 상기 복수의 수용가 각각으로부터 수집된 전력사용량정보를 토대로 수요반응정보를 생성하고, 생성된 상기 수요반응정보를 기초로 수요반응서비스를 제공하는 복수의 DRMS(demand response management system); 및 상기 복수의 수용가 각각에 설치되어 상기 복수의 DRMS에 연결되며, 해당 수용가에 상기 수요반응정보가 수신되는 경우 상기 전력사용량정보를 포함한 수요반응 자원 상태정보를 토대로 감축가능량과 예비감축가능량에 의해 산출되는 해당 수용가의 전력사용감축가능량과 상기 수요반응정보의 전력사용감축요청량의 크기 비교에 따라 상기 수요반응서비스에 참여 여부를 결정하는 EMG(Energy Management Gateway)를 포함한다.The present invention relates to a new and renewable energy / ESS based demand response management system and method using EMG, and more particularly, to a system and method for managing demand and response based on renewable energy / ESS based on EMG, comprising a plurality of customers installed with at least one of renewable energy and ESS (Energy Storage System) A demand response management system (DRMS) for generating demand response information based on usage information and providing a demand response service based on the generated demand response information; And a plurality of DRMSs connected to the plurality of DRMSs, wherein when the demand response information is received in the customer, the amount of reducible amount and the amount of preliminary reduction amount are calculated based on demand response resource status information including the power usage amount information And an EMG (Energy Management Gateway) for determining whether to participate in the demand response service according to a comparison of the amount of power use reduction possible amount of the corresponding customer and the demand amount of power use reduction amount of the demand response information.
Description
본 발명은 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a new and renewable energy / ESS based demand response management system and method using EMG.
산업 발전에 따른 전력 수요가 해마다 증가함에 따라 그리고 지속적인 전자기기의 증가에 따라 수용가에서 사용되는 전력량은 기하급수적으로 증가하고 있다. 그러나 전력 생산 설비를 증가시키는 것은 현실적으로 상당한 한계가 있다.As the demand for electric power grows year by year as the industry develops and as the number of electronic appliances increases, the amount of electricity consumed by consumers is increasing exponentially. However, there is a real limit to increasing power production facilities.
이에 따라, 국가적 차원에서는 에너지정책의 일환으로 개별 홈, 사무 공간, 소규모 공장시설 등 수용가의 공간에 신재생에너지와 에너지 저장 시스템(ESS : Energy Storage System) 등의 설치를 장려 및 지원하는 정책을 지속적으로 추진하고 있다.As part of the energy policy at the national level, the government continues to encourage and support the installation of renewable energy and energy storage systems (ESS: Energy Storage System) in individual spaces such as individual homes, office spaces, .
그래서 신재생저장에너지를 활용한 피크전력 절감 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 특허문헌의 기술이 제안되어 있고, 이 특허문헌의 기술은 신재생에너지, 신재생에너지를 저장하는 배터리 등을 관리하는 에너지관리모듈 및 예측되는 피크전력 발생에 따라 상기 에너지관리모듈에 의해 관리되는 배터리의 전원 및 전력회사에서 공급하는 전력에 대한 스위칭을 제어하는 장치를 포함함으로써, 전력회사에서 공급하는 전력을 차단함과 동시에 상기 배터리의 전원으로 부하사용량 전량을 대체하거나 전력회사에서 공급하는 전력을 줄이면서 부족한 부분을 배터리 전원으로 대체할 수 있기 때문에, 피크전력의 효율적 절감을 위한 제어가 가능하여 신재생에너지와 배터리의 전력 상태에 따른 상용전력 분담이 효율적으로 이루어질 수 있다.Therefore, a technology of a patent literature for providing a peak power saving system and a method using the renewable storage energy has been proposed, and the technology of this patent document is an energy for managing a renewable energy, a battery for storing renewable energy, A management module and a device for controlling power supply of the battery managed by the energy management module and power supplied from the power company according to predicted peak power generation, It is possible to replace the entire amount of the load usage with the power of the battery or to replace the insufficient part with the battery power while reducing the power supplied by the electric power company so that it is possible to control for the efficient reduction of the peak power, The commercial power sharing according to the state can be efficiently performed.
그러나 신재생에너지 또는 ESS는 단순히 전력을 발전시키거나 전력을 저장 및 방전할 뿐 수용가별 다양한 전력사용량에 따른 차별적 대책이 없다.However, new or renewable energy or ESS simply develops electricity, stores and discharges electricity, and there is no differentiated measure according to the various power consumption of each customer.
특히, 대형 건물의 경우에 에너지 변동 폭이 크기 때문에 고정용량의 ESS 등을 사용하는 경우 건물 일부의 전력사용이 급격히 증가하는 상황에서, 건물전체 예비전력이 위험수준까지 떨어져서 건물전체에 블랙아웃 현상까지 발생할 수 있어 이로 인하여 업무 또는 일상생활에 지장을 주는 문제점이 발생하게 된다.Particularly, in the case of large buildings, the energy fluctuation is large. Therefore, when the fixed capacity ESS is used, the power consumption of a part of the building is rapidly increased. Which may cause problems in business or daily life.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 수용가에 설치된 다양한 용량의 신재생에너지 및 ESS를 상황에 따라 결합할 수 있도록 구성하여 수요반응 자원화하고 EMG(Energy Management Gateway)를 통해 수요반응 관리 시스템(DRMS; demand response management system)에 연동하는 수요반응 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a system and method for managing demand response through EMG (Energy Management Gateway) And a demand response management system and method linked to a demand response management system (DRMS).
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템은 신재생에너지 및 ESS 중 적어도 하나가 설치된 복수의 수용가와, 상기 복수의 수용가 각각으로부터 수집된 전력사용량정보를 토대로 수요반응정보를 생성하고, 생성된 상기 수요반응정보를 기초로 수요반응서비스를 제공하는 복수의 DRMS 및 상기 복수의 수용가 각각에 설치되어 상기 복수의 DRMS에 연결되며, 해당 수용가에 상기 수요반응정보가 수신되는 경우 상기 전력사용량정보를 포함한 수요반응 자원 상태정보를 토대로 감축가능량과 예비감축가능량에 의해 산출되는 해당 수용가의 전력사용감축가능량과 상기 수요반응정보의 전력사용감축요청량의 크기 비교에 따라 상기 수요반응서비스에 참여 여부를 결정하는 EMG를 포함한다.In order to solve the above problems, a renewable energy / ESS-based demand response management system using EMG of the present invention includes a plurality of consumers installed with at least one of renewable energy and ESS, and power consumption information collected from each of the plurality of consumers A plurality of DRMSs for providing demand response services based on the generated demand response information and a plurality of DRMSs connected to the plurality of DRMSs, Based on demand response resource status information including the power consumption information, and a size of a request for power use reduction of the corresponding customer, which is calculated based on the reducible amount and the preliminarily reducible amount, And an EMG for determining whether to participate in the demand reaction service.
또한, 상기 전력사용량정보는 상기 복수의 수용가 각각에 설치된 스마트 미터로부터 수집된 미터링 정보일 수 있다.Also, the power usage information may be metering information collected from a smart meter installed in each of the plurality of receptacles.
또한, 상기 신재생에너지는 태양 에너지를 이용하여 전력을 발전시키는 태양광발전(PV; photovoltaic power generation)일 수 있다.In addition, the renewable energy may be photovoltaic power generation (PV) that uses solar energy to generate electric power.
또한, 상기 수요반응 자원 상태정보는 상기 미터링 정보, 상기 PV의 발전상태정보 및 상기 ESS의 충방전상태정보를 포함할 수 있다.The demand response resource status information may include the metering information, the PV status information, and the charge / discharge status information of the ESS.
또한, 상기 EMG는 상기 수요반응정보를 기초로 상기 복수의 수용가 각각의 전력사용량에 대한 상황에 맞게 상기 ESS의 운전모드를 결정하고, 상기 결정된 운전모드로 상기 PV의 발전 및 상기 ESS의 충방전을 제어할 수 있다.In addition, the EMG determines the operation mode of the ESS according to the situation of the power consumption of each of the plurality of customers based on the demand reaction information, and controls the power generation of the PV and the charge and discharge of the ESS in the determined operation mode Can be controlled.
또한, 본 발명의 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템은 상기 EMG를 포함하여 적어도 하나의 관리 대상인 하위 EMG를 갖는 상위 EMG를 더 포함할 수 있다.In addition, the renewable energy / ESS based demand response management system using the EMG of the present invention may further include an upper EMG having a lower EMG that is at least one management object including the EMG.
또한, 상기 EMG는 상기 상위 EMG 및 상기 복수의 DRMS 중 적어도 하나로부터 상기 수요반응정보를 수신할 수 있다.In addition, the EMG may receive the demand response information from at least one of the upper EMG and the plurality of DRMSs.
그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 방법은 신재생에너지 및 ESS 중 적어도 하나가 설치되며 각각 EMG가 설치된 복수의 수용가 및 상기 EMG를 관리하여 상기 복수의 수용가에 수요반응서비스를 제공하는 DRMS를 포함하는 수요반응 관리 방법으로, 상기 복수의 수용가 각각으로부터 수집된 전력사용량정보를 토대로 수요반응정보를 생성하고, 상기 수요반응정보를 해당 수용가에 출력하는 단계와, 상기 해당 수용가가 상기 수요반응정보를 수신받은 경우 상기 전력사용량정보를 포함한 수요반응 자원 상태정보를 토대로 산출되는 해당 수용가의 전력사용감축가능량을 산출하는 단계 및 상기 해당 수용가의 전력사용감축가능량과 상기 수요반응정보의 전력사용감축요청량의 크기 비교에 따라 상기 수요반응서비스에 참여하는 단계를 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a new and renewable energy / ESS based demand response management method using EMG, which includes at least one of renewable energy and ESS, And a DRMS for providing a demand response service to a customer of the plurality of customers, the method comprising: generating demand response information based on power usage information collected from each of the plurality of customers, and outputting the demand response information to a corresponding customer Calculating a power consumption reduction amount of the corresponding customer calculated based on demand response resource status information including the power consumption information when the corresponding customer receives the demand response information, The request response information includes a request for reducing power usage, And participating in a demand response service.
또한, 상기 전력사용량정보는 상기 복수의 수용가 각각에 설치된 스마트 미터로부터 수집된 미터링 정보일 수 있다.Also, the power usage information may be metering information collected from a smart meter installed in each of the plurality of receptacles.
또한, 상기 수요반응 자원 상태정보는 상기 미터링 정보, 상기 신재생에너지의 발전상태정보 및 상기 ESS의 충방전상태정보를 포함할 수 있다.The demand response resource status information may include the metering information, the power generation status information of the renewable energy, and the charge / discharge status information of the ESS.
또한, 해당 수용가의 전력사용감축가능량은 하기 수학식에 따라 산출할 수 있다.In addition, the power consumption reduction amount of the corresponding customer can be calculated according to the following equation.
[수학식][Mathematical Expression]
(상기 n은 상기 DRMS에 등록된 EMG 중 수요반응서비스 참여 충성도가 높은 EMG의 갯수이고, 상기 α는 수요반응서비스 참여 충성도에 대한 가중치로 1.0 ~ 0.8의 값임)(Where n is the number of EMGs having a high loyalty to the demand response service among the EMGs registered in the DRMS and α is a weight value of the demand response service participation loyalty of 1.0 to 0.8)
또한, 상기 EMGi감축가능량은 EMGi의 단위시간 수요감축량 평균 × 감축요청시간으로 산출하는 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 방법.Also, the EMG i reducible amount is a renewable energy / ESS based demand response management method using the EMG calculated as the unit time demand reduction amount of the EMG i × the reduction request time.
또한, 상기 EMGi의 단위시간 수요감축량 평균은 으로 산출할 수 있다.In addition, the average unit demand reduction amount of the EMG i is .
또한, 상기 예비감축가능량은 하기 수학식에 따라 산출할 수 있다.Also, the preliminary reduction allowable amount can be calculated according to the following equation.
[수학식][Mathematical Expression]
(상기 m은 과거 수요감축시 감축 할당량의 70%이하 감축결과를 보고한 EMG(50)들의 갯수이며, 상기 β는 수요반응서비스 참여 충성도에 대한 가중치로 0.7~0.5의 값임.).(Where m is the number of
또한, 상기 EMG는 상기 복수의 DRMS로부터 수요반응정보를 수신할 경우, 그 중 유리한 요구조건을 제시한 DRMS에 수요반응서비스 참여할 수 있다.In addition, when the EMG receives the demand response information from the plurality of DRMSs, the EMG can participate in the demand response service to the DRMS that presents favorable requirements among the DRMSs.
그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 관점에 의한 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 방법은 신재생에너지 및 ESS 중 적어도 하나가 설치되며 각각 EMG가 설치된 복수의 수용가, 상기 EMG를 포함하여 적어도 하나의 관리 대상인 하위 EMG를 갖는 상위 EMG 및 상기 상위 EMG를 관리하여 상기 복수의 수용가에 수요반응서비스를 제공하는 DRMS를 포함하는 수요반응 관리 방법으로, 상기 복수의 수용가 각각으로부터 수집된 전력사용량정보를 토대로 수요반응정보를 생성하고, 상기 수요반응정보를 상기 상위 EMG로 출력하는 단계와, 상기 상위 EMG가 상기 수요반응정보를 수신받은 경우 그의 관리대상 하위 EMG 각각에 감축 목표량을 분할 할당하고, 상기 할당된 감축 목표량을 포함한 수요반응정보를 해당 하위 EMG에 출력하는 단계와, 상기 해당 하위 EMG가 상기 할당된 감축 목표량을 포함한 수요반응정보를 수신받은 경우 상기 전력사용량정보를 포함한 수요반응 자원 상태정보를 토대로 해당 수용가의 전력사용감축가능량을 산출하는 단계와, 상기 해당 하위 EMG가 해당 수용가의 전력사용감축가능량과 감축 목표량을 서로 비교하여 목표감축량 달성 여부를 판단하고, 그 판단에 따라 수요반응서비스 참여 여부 정보를 상기 상위 EMG에 송신하는 단계 및 상기 상위 EMG가 각 하위 EMG로부터 참여가능량을 수신 및 취합하고, 상기 취합한 참여가능량과 상기 수요반응정보의 전력사용감축요청량의 크기 비교에 따라 상기 수요반응서비스에 참여하고, 상기 상위 EMG에 참여가능량을 송신한 하위 EMG가 상기 수요반응서비스에 참여하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for managing demand and response based on renewable energy / ESS using EMG, including a plurality of customers installed with at least one of renewable energy and ESS, And a DRMS that manages the upper EMG and provides a demand response service to the plurality of customers, the method comprising the steps of: managing power collected from each of the plurality of receptacles; Generating demand response information based on usage information and outputting the demand response information to the upper EMG; and when the upper EMG receives the demand response information, allocating a reduction target amount to each of the lower EMGs to be managed , Outputting the demand response information including the allocated reduction target amount to the corresponding lower EMG, When the lower EMG receives the demand response information including the allocated reduction target amount, calculating a power use reduction amount of the corresponding customer based on demand response resource status information including the power usage amount information; Determining whether a target reduction amount is attained by comparing a power use reduction possible amount of a customer with a reduction target amount, transmitting information on demand response service participation information to the upper EMG according to the determination, And the lower EMG that participates in the demand response service according to the magnitude of the requested amount of power use reduction request amount of the demand response information and transmits the allowable amount to the upper EMG, And participating in the reaction service.
또한, 상기 상위 EMG가 상기 하위 EMG 각각에 감축 목표량을 분할 할당하는 단계에서, 상기 하위 EMG 각각의 감축 목표량은 EMGi의 단위시간 수요감축량 평균 × 감축요청시간 × γ( 상기 임.)의 수학식에 따라 산출할 수 있다.In addition, in the step of allocating the reduction target amount to each of the lower EMGs by the upper EMG, the reduction target amount of each of the lower EMGs is calculated by multiplying the unit time demand reduction amount of EMG i by the reduction request time x ) Can be calculated according to the following equation.
또한, 상기 하위 EMG는 상기 복수의 DRMS 또는 상기 상위 EMG로부터 수요반응정보를 수신할 경우, 그 중 유리한 요구조건을 제시한 DRMS 또는 상위 EMG에 수요반응서비스 참여하는 EMG를 이용할 수 있다.When the lower EMG receives the demand response information from the DRMSs or the upper EMGs, the lower EMG may use the DRMMS or the EMG that participates in the demand response service in the upper EMG.
본 발명의 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템 및 방법은 신재생에너지 및 ESS를 수용가에 설치된 EMG가 제어하여 신재생에너지 및 ESS를 수요반응 자원화함으로써, 신재생에너지와 ESS를 DRMS에 연동할 수 있기 때문에, 수용가별 다양한 전력사용량에 따른 차별적 대책이 가능하여 수용가의 전력 소비 절감의 실현으로 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.The system and method for demand and response management based on renewable energy / ESS using EMG of the present invention is a system and method for demand and response management based on new renewable energy and ESS. The EMG installed in the customer controls renewable energy and ESS, , It is possible to take different measures according to the various power consumption according to the customer, so that the energy efficiency can be improved by realizing the reduction of power consumption of the customer.
도 1은 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템의 구조를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 PV 및 ESS를 수요반응 자원화하기 위한 VEN 및 VTN을 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 PV 및 ESS를 수요반응 자원화하기 위한 하나의 수요반응 관리 유형을 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 PV 및 ESS를 수요반응 자원화하기 위한 다른 하나의 수요반응 관리 유형을 나타낸 도면,
도 5는 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 illustrates a structure of a demand / response management system based on renewable energy / ESS using EMG according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a diagram showing VEN and VTN for demand response and resource conversion of PV and ESS in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a diagram showing one type of demand response management for converting the PV and ESS of FIG. 1 into demand reaction resources; FIG.
FIG. 4 is a diagram showing another type of demand response management for converting the PV and ESS of FIG. 1 into demand reaction resources; FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for managing demand / response based on renewable energy / ESS using EMG according to an embodiment.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템의 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a structure of a demand / response management system based on renewable energy / ESS using EMG according to an embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템은 DRMS(10), 전력수단 및 EMG(50)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the demand / response management system based on renewable energy / ESS using the EMG according to the embodiment includes the
상기 DRMS(10)는 수용가의 전력 소비 절감을 실현하기 위해서, 수용가에 수요반응서비스를 제공하고 관리한다. 이때, 상기 DRMS(10)는 수용가의 전력사용량정보를 토대로 수요반응정보를 생성하고, 상기 생성된 수요반응정보를 기초로 상기 수용가에 수요반응서비스를 제공한다. 여기서, 상기 수요반응정보는 전력사용감축요청량, 실적 수요감축량, 감축참여율, 실질감축 참여율 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 수요반응서비스는 수용가의 전력 사용의 감소를 유도하기 위한 방법으로써, 인센티브의 지불이나 시간대별 전기 요금의 변화에 반응하여 수용가가 통상적인 소비 패턴에서 벗어나 수용가의 전기 소비의 소비 패턴을 변화시키기 위한 서비스이다.The DRMS 10 provides and manages a demand response service to the customer in order to realize a reduction in power consumption of the customer. At this time, the
상기 전력수단은 에너지를 공급하기 위한 에너지공급원으로서, 신재생에너지 발전모듈 및 ESS(33)를 포함하고 또한, 도시하지는 않았지만 주전력공급부를 포함하여 수용가에 전원을 공급한다.The power means is an energy supply source for supplying energy, including a renewable energy generation module and an
상기 주전력공급부는 화력발전이나 원자력발전 또는 수력발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와, 전력소 및 변전소를 포함하여, 발전소가 송전선을 통하여 전력소로 전력을 보내고, 전력소에서는 변전소로 전기를 보내어 수용가에 전원을 공급한다.The main power supply unit includes a power plant that generates electric power through thermal power generation, nuclear power generation, or hydroelectric power generation, a power station including a power station and a substation, and a power station sends power to the power station through a transmission line, .
상기 신재생에너지 발전모듈은 예를 들어 신재생에너지원 중 태양 에너지를 이용하여 전력을 발전시키는 태양광발전(PV; photovoltaic power generation)(31)일 수 있다.The renewable energy generation module may be, for example, a photovoltaic power generation (PV)
상기 ESS(33)는 PV(31) 또는 주전력공급부로부터 배터리(333)를 충전하여 에너지를 저장하고, 배터리(333)를 방전시켜 저장된 에너지를 수용가로 공급하는 설비로, 전력변환장치(PCS; Power Conditioning System)(331), 배터리(333) 및 BMS(Battery Management System)(335)을 포함한다.The ESS 33 is a facility for charging the
상기 수용가는 예를 들어 가정(home), 빌딩, 사무 공간, 소규모 공장시설 등이 있을 수 있다. 여기서, 상기 수용가에 안정적인 전력공급이 가능하도록, 수용가의 에너지소비가 많은 부분에 중소규모 EES를 집중적으로 배치할 수 있다. 예를 들어, 건물 내 각 층의 에너지소비가 서로 다른 경우, 에너지소비가 많은 층에는 에너지소비가 적은 층보다 중소규모 EES를 더 배치할 수 있다.The consumer may be, for example, a home, a building, an office space, a small factory facility, and the like. Here, in order to provide a stable power supply to the customer, a small-sized EES can be intensively arranged in a portion where the energy consumption of the customer is large. For example, if the energy consumption of each layer in a building is different, more energy-consuming layers can place more small- and medium-sized EESs than lower-energy layers.
또한, 상기 수용가는 네트워크를 구축할 수 있다. 여기서, 상기 네트워크가 가정(home)일 경우, 전력소비 기기인 복수의 가전, 통신 네트워크 등을 포함하여 구축한 홈 네트워크일 수 있다.In addition, the customer can establish a network. Here, if the network is a home network, it may be a home network constructed by including a plurality of household appliances and communication networks, which are power consumption appliances.
상기 수용가는 DRMS(10)에서 제공하는 수요반응서비스에 참여하기 위해서, 수용가에서 구축한 네트워크(이하 '구축 네트워크'라 함)의 전력사용량정보를 DRMS(10)에 EMG(50)를 통하여 송신한다.In order to participate in the demand response service provided by the
상기 전력사용량정보는 수용가 각각에 설치된 스마트 미터(110)로부터 수집된 미터링 정보로서, 소비전력정보, 감축용량정보 등을 포함한다. 여기서, 상기 스마트 미터(110)는 원격으로 전력사용량을 점검할 수 있는 장치이다.The power usage information includes metering information collected from the
상기 감축용량정보는 가정에 설치된 EMG를 사용하여 산정된 수요감축 총용량, 수요감축 가용용량, 수요감축 실질 가용용량 등을 포함한다.The reduction capacity information includes a total demand reduction amount, a demand reduction available capacity, a demand reduction actual usable capacity, and the like, which are calculated using the EMG installed in the home.
상기 EMG(50)는 각 수용가에 설치되며, 제 1 통신 네트워크를 통하여 DRMS(10)와 연결되고 제 2 통신 네트워크를 통하여 스마트 미터(110)와 연결된다. 여기서, 상기 제 1 통신 네트워크는 예를 들어 인터넷(I)일 수 있고, 상기 제 2 통신 네트워크는 예를 들어 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)일 수 있다.The EMG 50 is installed in each customer and is connected to the
또한, 상기 EMG(50)는 PV(31) 및 ESS(33)를 수요반응 자원화하기 위하여, 각 수용가의 전력사용량에 대한 상황을 파악하여 생성된 DRMS(10)의 수요반응정보를 수신받아 상기 파악된 각 수용가의 상황에 맞게 PV(31)의 발전 및 ESS(33)의 충방전을 제어한다. 여기서, 상기 수요반응 자원은 상기 수용가의 전력사용량을 고려하여 전력을 제공하고 이를 통해 수용가의 전력 소비 절감을 실현하기 위한 자원이다.The
예를 들어, 상기 EMG(50)는 DRMS(10)로부터 수요반응정보를 수신받으며, 스마트 미터(110)로부터 정기적으로 상기 미터링 정보를 수집하고, ESS(33)로부터 배터리(333)에 관한 정보와 PV(31)의 발전정보를 수집한 후, 상기 수요반응정보, 미터링 정보, 배터리(333)에 관한 정보 및 PV(31)의 발전정보에 의해 ESS(33)의 운전모드를 결정하여 ESS(33)에 출력하고, 상기 결정된 운전모드로 상기 PV(31)와 ESS(33)를 제어한다. 여기서, 상기 운전모드는 충전모드, 방전모드, 발전모드 등이 있을 수 있다.For example, the
이하에서는 상기 PV(31) 및 ESS(33)를 수요반응 자원화하기 위한 수요반응 관리 유형을 예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter, a demand response management type for demanding and reactivating the
상기 PV(31) 및 ESS(33)를 수요반응 자원화하기 위한 수요반응 관리 유형은 하위 노드인 VEN(Virtual End Node) 및 그 VEN을 관리하는 상위 노드인 VTN(Virtual Top Node)에 따라 다양할 수 있다.The demand response management type for making the
도 2는 도 1의 PV 및 ESS를 수요반응 자원화하기 위한 VEN 및 VTN을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 VEN은 하나 이상의 수용가에 설치된 하위 EMG이고, 상기 VTN은 하나 이상의 DRMS(10)일 수 있고 또한, 관리 대상인 하위 EMG을 갖는 상위 EMG일 수 있다. 여기서, 상기 상위 EMG는 하위 EMG에 대해 VTN이면서 동시에 VTN에 대해 VEN이다.FIG. 2 is a diagram showing VEN and VTN for demand response and resource conversion of PV and ESS in FIG. 1; FIG. As shown in FIG. 2, the VEN is a lower EMG installed in one or more customers, and the VTN may be one or
도 3은 도 1의 PV 및 ESS를 수요반응 자원화하기 위한 하나의 수요반응 관리 유형을 나타낸 도면이다. 하나의 수요반응 관리 유형은 하나의 ESS(33)가 구성된 경우로서, 상기 VEN으로서 가정(home) 및 상기 가정(home)의 수요반응 관리를 위한 하나의 VTN으로 이루어질 수 있다.FIG. 3 is a diagram illustrating a demand response management type for reacting PV and ESS of FIG. 1 to demand response resources. One demand response management type may be composed of one
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 VTN으로서는 DRMS(10)가 사용될 수 있다. 그리고 상기 가정(home)에는 PV(31) 및 ESS(33)가 설치되며, 가정(home) 댁내에는 EMG(50) 및 스마트 미터(110)가 설치된다. 여기서, 상기 가정(home)은 주전력공급부로부터 전원을 공급받을 수 있다.That is, as shown in FIG. 3, the
도 4는 도 1의 PV 및 ESS를 수요반응 자원화하기 위한 다른 하나의 수요반응 관리 유형을 나타낸 도면이다. 또한, 다른 하나의 수요반응 관리 유형은 복수의 ESS(33)가 구성된 경우로서, 상기 VEN으로서 하나 이상의 하위 EMG와, 상기 하위 EMG의 수요반응 관리를 위한 하나의 상위 EMG(50A) 및 상기 상위 EMG(50A)의 관리를 위한 VTN으로 이루어질 수도 있다. 여기서, 상기 상위 EMG(50A)는 하위 EMG에 대해 VTN이면서 동시에 VTN에 대해 VEN이다.FIG. 4 is a diagram illustrating another type of demand response management for reacting PV and ESS of FIG. 1 to demand response resources. In addition, another demand response management type is a case where a plurality of
즉, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 VTN으로서는 DRMS(10)가 사용될 수 있다. 그리고 상기 상위 EMG(50A)는 하나 이상의 하위 EMG인 각 가정(home)에 대해 VTN이 되고 동시에 DRMS(10)에 대해 VEN이 되는 것으로서, 각 가정(home) 이외의 외부에 기설정된 부위에 설치될 수 있다. 그리고 상기 각 가정(home)에는 PV(31) 및 ESS(33)가 설치되며, 각 가정(home) 댁내에는 EMG(50) 및 스마트 미터(110)가 설치된다. 여기서, 상기 각 가정(home)은 주전력공급부로부터 전원을 공급받을 수 있다.That is, as shown in FIG. 4 (a), the
또한, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 VTN으로서는 DRMS(10)가 사용될 수 있다. 그리고 상기 상위 EMG(50A)는 하나 이상의 하위 EMG인 빌딩 내 각 층에 대해 VTN이 되고 동시에 DRMS(10)에 대해 VEN이 되는 것으로서, 빌딩 이외의 외부에 기설정된 부위에 설치될 수 있다. 그리고 상기 빌딩에는 PV(31)가 설치되고, 빌딩 내 각 층에는 ESS(33), EMG(50) 및 스마트 미터(110)가 설치된다. 여기서, 상기 빌딩은 주전력공급부로부터 전원을 공급받을 수 있다.Also, as shown in FIG. 4 (b), the
이하, 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of managing demand and response based on renewable energy / ESS using EMG according to an embodiment will be described in detail.
도 5는 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for managing demand / response based on renewable energy / ESS using EMG according to an embodiment.
도 5에 도시된 바와 같이, VEN으로서 하나 이상의 수용가 각각에 설치된 EMG(50) 및 상기 수용가의 수요반응 관리를 위한 하나 이상의 VTN으로 구성된 경우의 수요반응 관리 방법은 다음과 같다. 여기서, 상기 VTN은 DRMS(10) 또는 관리 대상인 하위 EMG을 갖는 상위 EMG(50A)일 수 있다.As shown in FIG. 5, the demand response management method when the
먼저, 상기 각 수용가 내에 설치된 EMG(50)는 스마트 미터(110)로부터 수집된 미터링 정보, ESS(33)로부터 수집된 PV(31)의 발전 및 배터리(333)의 충방전에 관한 상태정보 등의 수집정보를 통해 ESS(33)의 운전모드를 판단 및 결정한 다음, 상기 결정된 ESS(33)의 운전모드를 ESS(33)에 모드지시 즉 출력한다. 여기서, 상기 EES(33)의 운전모드는 충전모드, 방전모드 및 발전모드가 있을 수 있다.First, the
이후, 상기 EMG(50)는 상기 미터링 정보 등을 포함한 전력사용량정보를 DRMS(10)에 송신한다. 그리고 상기 DRMS(10)는 수용가의 전력 소비 절감을 실현하도록 상기 수용가에 수요반응서비스를 제공하기 위해서, 수신된 상기 전력사용량정보를 토대로 전력사용감축요청량 등을 포함한 수요반응정보를 생성한다.Then, the
그 다음, 상기 EMG(50)는 하나 이상의 DRMS(10)로부터 수요반응정보를 수신하고(S100), 전력사용량정보, ESS(33)의 충전상태정보, PV(31)의 발전상태정보 등을 포함한 수요반응 자원 상태정보를 토대로 전력사용감축가능량을 산출한다(S110).The
즉, 상기 EMG(50)는 하기 수학식 1-2에 의해 수요반응 자원의 감축가능량의 크기와 수요반응서비스 참여 충성도에 따른 관계를 분석하여 전력사용감축가능량을 산출할 수 있다.That is, the
[수학식 1][Equation 1]
(n은 DRMS(10)에 등록된 EMG(50)중 수요반응서비스 참여 충성도가 높은 EMG(50)의 갯수이고, α는 수요반응서비스 참여 충성도에 대한 가중치로 1.0 ~ 0.8의 값이다. 그리고 EMGi감축가능량은 EMGi의 단위시간 수요감축량 평균(과거) × 감축요청시간으로 산출되며, EMGi의 단위시간 수요감축량 평균은 으로 산출된다.)(n is the number of
[수학식 2]&Quot; (2) "
(m은 과거 수요감축시 감축 할당량의 70%이하 감축결과를 보고한 EMG(50)들의 갯수이며 β는 수요반응서비스 참여 충성도에 대한 가중치로 0.7~0.5의 값이다.)(m is the number of EMGs (50) reporting a reduction of 70% or less of the reduction quota in past demand reductions, and β is a weighted value of 0.7 to 0.5 for loyalty to demand response services.)
계속해서, 상기 EMG(50)는 산출된 전력사용감축가능량을 통해 전력사용감축요청량의 목표감축량 달성 여부 즉 전력사용감축가능량과 전력사용감축요청량을 서로 비교하여 목표감축량 달성 여부를 판단하고(S120), 그 판단에 따라 수요반응서비스 참여 여부 정보를 DRMS(10)에 송신한다.Subsequently, the
여기서, 상기 EMG(50)는 전력사용감축가능량이 전력사용감축요청량보다 작아 목표감축량 달성을 할 수 없는 경우, DRMS(10)에 불참의 메시지를 송신한다(S130). 한편, 상기 전력사용감축가능량이 전력사용감축요청량보다 커 목표감축량 달성을 할 수 있는 경우, VEN이 관리 대상인 하위 EMG을 갖는 상위 EMG(50A)인지 여부를 판단한다(S140).If the target amount of reduction can not be achieved because the amount of power use reduction is smaller than the amount of power use reduction requested amount, the
이때, 상기 VEN이 상위 EMG(50A)인 경우, 상위 EMG(50A)는 하위 EMG별로 감축 목표량을 할당하고, 상기 할당된 감축 목표량을 포함한 수요반응정보를 해당 하위 EMG에 송신한다(S150).At this time, when the VEN is the
여기서, 상기 상위 EMG(50A)는 관리대상인 하위 EMG를 하나 이상 포함하기 때문에, DRMS(10)에서 수신된 수요반응정보의 전력사용감축요청량에 따른 목표감축량을 달성하기 위해서 하위 EMG 각각에 감축 목표량을 분할 할당하여야 한다.Since the
그리고 상기 하위 EMG 각각에 감축 목표량을 분할 할당하기 위해서 상위EMG(50A)는 하위 EMG 각각의 감축 목표량을 다음과 같이 산출한다.In order to allocate a reduction target amount to each of the lower EMGs, the
즉, 상기 하위 EMG 각각이 판별식(전력사용감축가능량> 감축 목표량)을 만족하면 수요반응에 만족하는 감축이 수행될 수 있기 때문에, 상위 EMG(50A)는 상기 감축 목표량을 개별 감축가능량의 크기에 비례하도록, 하위 EMG 각각에 감축 목표량을 분할 할당해야한다.That is, when each of the lower EMGs satisfies the discrimination formula (power use reduction amount> reduction target amount), the
이를 만족하기 위해서는 하위 EMG 각각의 감축 목표량보다 하위 EMG 각각의 전력사용감축가능량이 크다고 가정할 때, 하위 EMG 각각이 감축해야할 용량 비율 γ는 감축 목표량 = 전력사용감축가능량 × γ에 따라 이 된다.In order to satisfy this requirement, it is assumed that the power utilization reduction potential of each of the lower EMGs is larger than the reduction target amount of each of the lower EMGs. The capacity ratio γ to be reduced by each lower EMG is calculated according to the reduction target amount = .
따라서, 상기 하위 EMG 각각의 감축 목표량은 EMGi의 단위시간 수요감축량 평균 × 감축요청시간 × γ 로 산출된다.Therefore, the reduction target amount of each of the lower EMGs is calculated as the unit time demand reduction amount of EMG i x reduction request time x y.
이후, 상기 하위 EMG 각각은 상위 EMG(50A)로부터 수요반응정보를 수신하고(S100), 전력사용량정보, ESS(33)의 충전상태정보, PV(31)의 발전상태정보 등을 포함한 수요반응 자원 상태정보를 토대로 전력사용감축가능량을 산출한다.Each of the lower EMGs receives demand reaction information from the
여기서, 상기 하위 EMG 각각은 상기 수학식 1-2에 의해 동일한 방식으로 수요반응 자원의 감축가능량의 크기와 수요반응서비스 참여 충성도에 따른 관계를 분석하여 전력사용감축가능량을 산출할 수 있다.Here, each of the lower EMGs can calculate the power use reduction amount by analyzing the relationship between the size of the amount of the demand reaction resource reducible amount and the demand reaction service participation loyalty in the same manner by Equation (1-2).
그 다음, 상기 하위 EMG 각각은 산출된 전력사용감축가능량을 통해 감축 목표량의 목표감축량 달성 여부 즉 전력사용감축가능량과 감축 목표량을 서로 비교하여 목표감축량 달성 여부를 판단하고, 그 판단에 따라 수요반응서비스 참여 여부 정보를 상위 EMG(50A)에 송신한다.Each of the lower EMGs then determines whether or not the target reduction amount is achieved by comparing whether the target reduction amount of the reduction target amount is achieved, that is, by comparing the power use reduction possible amount with the reduction target amount through the calculated power use reduction amount, And transmits the response service participation information to the
계속해서, 상기 상위 EMG(50A)는 각 하위 EMG로부터 참여가능량을 수신하고 취합한다(S160). 그리고 상기 상위 EMG(50A)는 취합한 참여가능량을 통해 전력사용감축요청량의 목표감축량 달성 여부 즉 취합한 참여가능량과 전력사용감축요청량을 서로 비교하여 목표감축량 달성 여부를 판단하고(S170), 그 판단에 따라 수요반응서비스 참여 여부 정보를 DRMS(10)에 송신한다.Subsequently, the
이때, 상기 상위 EMG(50A)는 상기 취합한 참여가능량이 전력사용감축요청량보다 커 목표감축량 달성을 할 수 있는 경우, DRMS(10)에 참여의 메시지를 송신한다(S180). 여기서, 상기 전력사용감축가능량이 전력사용감축요청량보다 커 목표감축량 달성을 할 수 있는 경우, VEN이 관리 대상인 하위 EMG을 갖는 상위 EMG(50A)인지 여부를 판단 시(S140). 상기 VEN이 관련된 하위 EMG(50)가 없는 경우에는 하위 EMG(50)에 수요반응 서비스 참여 메시지 송신과 응답 메시지 수신과정이 생략되며 VEN인 EMG(50)는 DRMS(10)에 참여의 메시지를 송신한다(S180).At this time, if the total amount of participation is greater than the requested amount of power use reduction, the
한편, 상기 상위 EMG(50A)는 취합한 참여가능량이 전력사용감축요청량보다 작아 목표감축량 달성을 할 수 없는 경우, DRMS(10)에 불참의 메시지를 송신한다(S130).Meanwhile, the
또한, 상술한 진행 단계에서 상기 EMG(50)가 수요반응서비스 참여 여부를 결정해야하는 모든 단계에 있어서, 상기 EMG(50)가 복수의 DRMS(10) 또는 상위 EMG(50A)로부터 수요반응정보를 수신할 경우, 상기 EMG(50)는 그 중 유리한 요구조건을 제시한 DRMS(10) 또는 상위 EMG(50A)에 수요반응서비스 참여 메시지를 송신할 수 있다. The
계속해서, 상기 수요반응서비스 참여 메시지를 송신한 EMG(50)는 수요반응서비스에 참여한다(S190). 여기서, 상기 EMG(50)는 참여하기로 결정한 수요반응서비스의 수요반응정보에 해당하는 ESS(33)의 운전모드 및 운전지속시간 정보를 ESS(33)에 출력한다. 그리고 상기 ESS(33)는 EMG(50)로부터 입력된 운전모드로 동작을 시작하여 상기 운전지속시간 후 동작을 완료하면, EMG(50)에 수행완료 정보를 출력한다. 이때, 상기 EMG(50)는 PV(31) 및 ESS(33)가 수요반응 자원화하도록 PV(31) 및 ESS(33)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 EMG(50)는 상기 수요반응정보에 기초하여 ESS(33)의 운전모드와 운전지속시간을 제어할 수 있다. 그리고 상기 EMG(50)는 ESS(33)의 상기 수행완료 정보를 입력받은 후, 스마트 미터(110)로부터 수집된 미터링 정보를 수집하여 ESS(33)의 수요반응 목표달성 여부를 판단한다.Subsequently, the
이후, 상기 상위 EMG(50A)는 수요반응서비스에 참여한 후, 수요반응서비스 시간이 경과됐는지 여부를 판단하고(S200), 그 판단 결과, 수요반응서비스 시간이 경과되지 않는 경우에는 계속해서 수요반응서비스에 참여한다. 한편, 수요반응서비스 시간이 경과 된 경우에는 수요반응서비스 수행 결과를 DRMS(10)에 송신한다(S210).After the participation of the demand response service, the
상기에서 살펴본 바와 같이, 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템 및 방법은 신재생에너지 및 ESS를 수용가에 설치된 EMG가 제어하여 신재생에너지 및 ESS를 수요반응 자원화함으로써, 신재생에너지와 ESS를 DRMS에 연동할 수 있기 때문에, 수용가별 다양한 전력사용량에 따른 차별적 대책이 가능하여 수용가의 전력 소비 절감의 실현으로 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the system and method for managing demand response based on new renewable energy / ESS using EMG according to the embodiment is characterized in that new and renewable energy and ESS are controlled by EMG installed in the customer, Since renewable energy and ESS can be linked to DRMS, it is possible to differentiate according to the various power consumption by individual customer, and energy efficiency can be improved by realizing reduction of power consumption of the customer.
또한, 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템 및 방법은 PV 및 ESS를 수요반응 자원화함으로써, PV와 ESS를 수요반응에 연동하여 EMG가 수용가의 소비전력정보의 획득과 수요반응서비스 수용에 대해 실시간으로 의사결정할 수 있어 DRMS의 안정성 및 상품성을 향상시킬 수 있다.In addition, the system and method for demand response management based on the renewable energy / ESS using EMG according to the embodiment is a system in which PV and ESS are reacted to demand response so that PV and ESS are linked to demand response, It is possible to make decisions in real time on the acceptance of demand response service, thereby improving the stability and commerciality of DRMS.
또한, 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템 및 방법은 PV 및 ESS를 수요반응 자원화함으로써, 중소규모 건물, 개별 가정(Home) 등 다양한 수용가에 중소규모 PV 및 EES를 설치할 경우 수용가 내 에너지소비가 많은 부분에 집중적으로 중소규모 EES를 설치하여 소비전력량의 변동에 효과적으로 대응할 수 있기 때문에 수용가에 안정적인 전력공급이 가능할 수 있다.In addition, the system and method for demand response management based on the renewable energy / ESS using the EMG according to the embodiment can convert small and medium scale PV and EES into various customers such as small and medium sized buildings, In the case of installation, small and medium sized EES can be installed intensively in the portion where energy consumption is high in the customer, so that it is possible to effectively cope with the fluctuation of the power consumption, so that stable power supply can be provided to the customer.
또한, 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템 및 방법은 PV 및 ESS를 수요반응 자원화하여 안정적인 전력공급이 가능함으로써, 수용가에게는 전기를 효율적으로 사용하도록 하고, 전력공급자에게는 시스템상의 문제를 탐지하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있다.In addition, the system and method for demand and response management based on renewable energy / ESS using EMG according to the embodiment enable electric power to be supplied to the customers efficiently by enabling stable supply of electric power by converting PV and ESS into demand reaction resources, System problems can be detected and the system can be operated efficiently.
또한, 실시 예에 따른 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템 및 방법은 PV 및 ESS를 수요반응 자원화함으로써, PV와 ESS를 연동할 수 있어 PV를 통해 ESS에 포함된 배터리가 충전되기 때문에, 배터리 충전을 위한 비용이 발생하지 않는다.In addition, the system and method for demand response management based on the renewable energy / ESS using the EMG according to the embodiment can link the PV and the ESS by making the PV and the ESS as demand reaction resources, and the battery included in the ESS is charged through the PV Therefore, the cost for charging the battery does not occur.
이상 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경이나 변형 및 치환이 가능하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes, modifications and substitutions are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
10: DRMS 31: PV
33: ESS 50: EMG
110: 스마트 미터 331: PCS
333: 배터리 335: BMS10: DRMS 31: PV
33: ESS 50: EMG
110: Smart meter 331: PCS
333: Battery 335: BMS
Claims (18)
상기 복수의 수용가 각각으로부터 수집된 전력사용량 정보를 토대로 수용가별 전력사용 감축 요청량을 포함하는 수요반응정보를 생성하고, 생성된 상기 수요반응정보를 기초로 상기 복수의 수용가의 전력 사용의 감소를 유도하기 위한 수요반응서비스를 제공하는 DRMS(demand response management system); 및
상기 복수의 수용가 각각에 설치되고, 상기 DRMS와 연결되며, 상기 DRMS로부터 수용가별 전력사용 감축 요청량을 포함하는 수요반응정보를 수신한 경우, 상기 전력사용량 정보를 포함한 수요반응자원 상태정보를 토대로 감축가능량과 예비감축 가능량에 의해 산출되는 해당 수용가의 전력사용 감축 가능량과 상기 수요반응정보에서의 전력사용 감축 요청량의 크기의 비교에 의해 상기 수요반응서비스에 참여 여부를 결정하는 EMG(Energy Management Gateway)를 포함하고,
상기 전력사용량 정보는 상기 복수의 수용가 각각에 설치된 스마트 미터로부터 상기 EMG에 의해 수집된 미터링 정보이며,
상기 EMG는 DRMS로부터 수신한 상기 수요반응정보를 기초로 하여 해당 수용가의 전력사용량에 대한 상황에 맞게 상기 ESS의 운전모드를 결정하고, 결정된 운전모드로 상기 신재생에너지의 발전 및 상기 ESS의 충방전을 제어하는 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템.Renewable energy and an ESS (Energy Storage System);
Generating demand response information including a requested amount of power use reduction for each customer on the basis of the power usage information collected from each of the plurality of customers, deriving a reduction in power usage of the plurality of customers based on the generated demand response information, A demand response management system (DRMS) for providing a demand response service for providing a demand response service; And
Wherein the DRMS is connected to the plurality of receivers and receives demand response information including a request amount of power use reduction by each customer from the DRMS, An energy management gateway (EMG) for determining whether to participate in the demand response service by comparing a power usage reduction allowable amount of the corresponding customer calculated by the available amount and the preliminary reduction possible amount with a magnitude of the power use reduction request amount in the demand response information, Lt; / RTI >
Wherein the power usage information is metering information collected by the EMG from a smart meter installed in each of the plurality of receptacles,
The EMG determines the operation mode of the ESS according to the situation of the power consumption of the customer based on the demand response information received from the DRMS, and generates the renewable energy and the charge / discharge of the ESS in the determined operation mode. System based on renewable energy / ESS using EMG to control demand.
상기 신재생에너지는 태양 에너지를 이용하여 전력을 발전시키는 태양광발전(PV; photovoltaic power generation)인 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템.The method according to claim 1,
The new renewable energy is a renewable energy / ESS based demand reaction management system using EMG, which is a photovoltaic power generation (PV) system that uses solar energy to generate electricity.
상기 수요반응 자원 상태정보는 상기 미터링 정보, 상기 PV의 발전상태정보 및 상기 ESS의 충방전상태정보를 포함하는 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템.The method of claim 3,
Wherein the demand response resource status information includes EMG including metering information, PV status information, and charge / discharge status information of the ESS.
상기 EMG를 포함하여 적어도 하나의 관리 대상인 하위 EMG를 갖는 상위 EMG를 더 포함하고,
상기 EMG는 상기 상위 EMG 또는 복수의 DRMS와 접속되는 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising an upper EMG having a lower EMG that is at least one management object including the EMG,
The EMG is a renewable energy / ESS based demand response management system using EMG connected to the upper EMG or a plurality of DRMSs.
상기 EMG는 상기 상위 EMG 또는 상기 복수의 DRMS 중 적어도 하나로부터 상기 수요반응정보를 수신하는 EMG를 이용한 신재생에너지/ESS 기반 수요반응 관리 시스템.The method of claim 6,
Wherein the EMG is an EMG that receives the demand response information from at least one of the upper EMG or the plurality of DRMSs.
상기 복수의 수용가 각각으로부터 상기 EMG를 통해 수집된 전력사용량 정보를 토대로 상기 DRMS에 의해 수용가별 전력사용 감축 요청량을 포함하는 수요반응정보를 생성하고, 생성한 상기 수요반응정보를 해당 수용가에 출력하는 단계;
상기 수요반응정보를 수신한 수용가의 EMG에서 상기 전력사용량 정보를 포함한 수요반응 자원 상태정보를 토대로 해당 수용가의 전력사용 감축 가능량을 산출하는 단계; 및
상기 EMG는 산출된 상기 전력사용 감축 가능량과 상기 수요반응정보의 전력사용 감축 요청량의 크기의 비교에 의해 상기 수요반응서비스에 참여 여부를 결정하는 단계를 포함하는 수요반응 관리방법.A demand response management method using a renewable energy / ESS based demand response management system using EMG according to claim 1,
Generates demand response information including a requested amount of power use reduction for each customer by the DRMS based on the power usage information collected through the EMG from each of the plurality of customers, and outputs the generated demand response information to the corresponding customer step;
Calculating a power use reduction amount of the corresponding customer based on demand response resource status information including the power usage information in the EMG of the customer who received the demand response information; And
Wherein the EMG includes determining whether to participate in the demand response service by comparing the calculated amount of the power use reduction amount with the magnitude of the requested amount of power use reduction of the demand response information.
상기 수요반응 자원 상태정보는 상기 미터링 정보, 상기 신재생에너지의 발전상태정보 및 상기 ESS의 충방전상태정보를 포함하는 수요반응 관리방법.The method of claim 8,
Wherein the demand response resource state information includes the metering information, the power generation state information of the new and renewable energy, and the charge / discharge state information of the ESS.
해당 수용가의 전력사용감축가능량은 하기 수학식에 따라 산출하는 수요반응 관리방법.
[수학식]
(상기 n은 상기 DRMS에 등록된 EMG 중 수요반응서비스 참여 충성도가 높은 EMG의 갯수이고, 상기 α는 수요반응서비스 참여 충성도에 대한 가중치로 1.0 ~ 0.8의 값임).The method of claim 8,
Wherein the power consumption reduction amount of the customer is calculated according to the following equation.
[Mathematical Expression]
(N is the number of EMGs having a high loyalty to the demand response service among the EMGs registered in the DRMS, and α is a weight value of the demand response service participation loyalty of 1.0 to 0.8).
상기 EMGi감축가능량은 EMGi의 단위시간 수요감축량 평균 × 감축요청시간으로 산출하는 수요반응 관리방법.The method of claim 11,
Wherein the EMG i reducible amount is calculated by a unit time demand reduction amount of EMG i × a reduction request time.
상기 EMGi의 단위시간 수요감축량 평균은 으로 산출하는 수요반응 관리방법.The method of claim 12,
The average unit demand reduction amount of the EMG i is The demand response management method.
상기 예비감축가능량은 하기 수학식에 따라 산출하는 수요반응 관리방법.
[수학식]
(상기 m은 과거 수요감축시 감축 할당량의 70%이하 감축결과를 보고한 EMG(50)들의 갯수이며, 상기 β는 수요반응서비스 참여 충성도에 대한 가중치로 0.7~0.5의 값임).The method of claim 11,
Wherein the preliminarily reducible amount is calculated according to the following equation.
[Mathematical Expression]
(Where m is the number of EMGs 50 reporting a reduction of 70% or less of the reduction quota in the past demand reduction, and β is a value of 0.7 to 0.5 as a weight for loyalty to the demand response service).
상기 EMG는 복수의 DRMS와 접속되며,
상기 EMG는 상기 복수의 DRMS로부터 수요반응정보를 수신할 경우, 그 중 유리한 요구조건을 제시한 DRMS에 수요반응서비스 참여하는 수요반응 관리방법.The method of claim 8,
The EMG is connected to a plurality of DRMSs,
Wherein the EMG, when receiving demand response information from the plurality of DRMSs, participates in a demand response service to a DRMS that presents advantageous requirements among the plurality of DRMSs.
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2007129873A (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Device and method for managing energy demand |
WO2013047115A1 (en) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | 京セラ株式会社 | Energy management system, energy management method and host energy management device |
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KR20140080715A (en) | 2012-12-14 | 2014-07-01 | 주식회사정도엔지니어링 | Peak power reduction system using renewable save energy and method thereof |
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---|---|---|---|---|
JP2007129873A (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Device and method for managing energy demand |
WO2013047115A1 (en) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | 京セラ株式会社 | Energy management system, energy management method and host energy management device |
Non-Patent Citations (1)
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곽형근 외 3인, "수요자원의 등록 정보 및 참여 정보를 이용한 수요 반응 모델링", 전기학회 논문지 제60권 제6호, 2011년6월, pp. 1097 ~ 1102* |
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